3.3.2.1. Bố trí khung dàn
Hai tấm pin được bố trí đối xứng với trục chính của dàn, mỗi bên bố trí môt tấm pin có kích thước 1790x995x50. Trục chính của dàn làm bằng thép hộp 60x120x2 (theo tiêu chuẩn KSD 3568-1986), khung dàn (3) và các thanh giằng được làm bằng thép V63x63x5 (theo TCVN 1656 – 85). Liên kết giữa xác chi tiết trong khung bằng phương pháp hàn theo tiêu chuẩn các mối hàn TCVN 7472:2005.
Hình 3.2. Kết cấu khung dàn
1- Thanh giằng dọc. 2- Thanh giằng ngang. 3- Dầm chính.
Trên hình 3.2, các thanh số 2 và số 3 được nối với nhau bằng phương pháp hàn, các thanh số 2 được liên kết với dầm chính của dàn (1) bằng mối liên kết bulông- đai ốc (hình 3.3).
- 42-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3.3. Liên kết giữa thanh giằng và dầm chính
1- Thanh giằng ngang. 2- Bu lông. 3- Ke tăng lực. 4- Dầm chính
Trên hình 3.3 thể hiện mối ghép giữa thanh giằng ngang (1) lên kết với dầm chính (4) bằng bu lông- đai ốc M12x90 (2). Các ke tăng lực (3) được hàn cố định vào thang gằng ngang và tì vào dầm chính
3.3.2.2.Kiểm tra độ bền của khung
Để tính tính độ bền khung, giả thiết áp lực gió phân bố đều lên các thanh liên kết của dàn, mỗi thanh đều chịu lực như nhau (hình 3.3)
Áp lực gió trên một đơn vị diện tích được tính theo công thức sau:
W= 0.0613v2
Trong đó: W (daN/m2) là áp lực gió trên một đơn vị diện tích.
V (m/s) là vận tốc gió.
Với mục đích tính độ bền cho dàn chịu được gió, bão cấp 12, khi đó vận tốc gió là 132 km/h (tham khảo Wikipedia)
Hay là
- 43-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
W = 0.0613.v2 = 0.0613.36,6672 = 82,416 daN/m2
Giả thiết áp suất gió phân bố đều trên toàn bộ mặt phẳng tấm thu. Từ đó ta tính được áp lực trên toàn bộ tấm thu:
P = W. S
Trong đó: P (daN)- là áp lực trên toàn bộ mặt phẳng tấm thu.
S = 1,79x0,995 = 1,78 (m2)- là diện tích một nửa mặt phẳng.
Do khung bố trí hai tấm pin đối xứng nên diện tích toàn bộ mặt phẳng dàn là 3,562 (m2)
Dàn có tính đối xứng nên ta chỉ kiểm tra độ bền một bên khung.Vậy áp lực gió một nửa mặt phẳng của khung là (hình 3.3):
= 82,416.1,78 = 146,8 (daN) =14,68(kN)
So với áp lực này (tương đương khoảng 1,5 tấn), khối lượng bản thân của dàn (khoảng 0,1 tấn) có thể bỏ qua.
Giả thiết áp lực gió phân bố đều trên toàn bộ bề mặt khung, lời giải bài toán không thay đổi nếu giả thiết lực tác động lên các thanh số 2 là như nhau. Khi đó, lực phân bố đều trên mỗi thanh là (hình 3.4):
Hình 3.4. Sơ đồ phân bố lực trên một thanh giằng ngang
Từ các giả thiết đã có ở trên, sử dụng phần mềm RDM để tính toán, kết quả giải bài toán được trình bày trong hình 3.5
- 44-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3.5. Ứng suất của dầm
Hình 3.5 cho ta thấy ứng suất lớn nhất tại mặt cắt ngang ở vị trí liên kết ngàm. Đồ thị biểu diễn cho chúng ta thấy ứng suất cực đại tại vị trí này la 148,19 (Mpa). So với ứng suất cho phép của thép là 610 (Mpa), giá trị ứng suất này trong giới hạn cho phép.